ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO

Transcrição

ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
PNV5203 – Interação Fluido Estrutura I
Escoamento ao redor de corpos
rombudos
ESCOLA POLITÉCNICA DA UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA NAVAL E OCEÂNICA
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Corpos rombudos
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Separação
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Rombudo ou afilado?
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Escoamento ideal (invíscido)
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Regiões do escoamento
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Número de Reynolds
ρUD U
Forças inerciais
Re =
= D=
µ
ν
Forças viscosas
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Camada Limite (Pradtl, 1904)
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Gradiente adverso de pressão
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Separação do escoamento
BL
Separation line
Wake
θ
Stagnation point
Reversed flow
Separation point
p1
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
<
p2
<
p3
<
p4
Camada Limite
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Vorticidade
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Instabilidade de Kelvin–Helmholtz
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Instabilidade de Rayleigh–Taylor
Alta densidade
Baixa densidade
Hydrodynamics simulation of a single
"finger" of the Rayleigh–Taylor
instability Note the formation
of Kelvin–Helmholtz instabilities, in
the second and later snapshots
shown (starting initially around the
level y = 0), as well as the formation
of a "mushroom cap" at a later stage
in the third and fourth frame in the
sequence.
Li, Shengtai and Hui Li. "Parallel
AMR Code for Compressible MHD or
HD Equations". Los Alamos National
Laboratory.
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Interação das camadas cisalhantes
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Esteira de vórtices
Laminar
Turbulento
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Formação da esteira
Forças inerciais desprezíveis
Forças viscosas dominam
Sem separação (creeping flow)
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Esteira de vórtices
Aletian Islands. Credit: USGS
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Esteira de vórtices
Laminar
Turbulento
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Número de Strouhal
fs D
St =
U
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Emissão de vórtices
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Comprimento de formação
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Comprimento de formação
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Campo de pressão
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Campo de pressão
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
transition on the
shear layers
transition on the
boundary layer
drag crisis
laminar regime
transition
on the wake
CD x Re: regimes laminar e turbulento
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
turbulent regime
Coeficiente de pressão
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Separação em regimes laminar e turbulento
Laminar
Boundary Layer
Turbulent
Boundary Layer
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Separação em regimes laminar e turbulento
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Número de Strouhal
fs D
St =
U
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Força cíclica
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Interação Fluido Estrutura
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Modos de emissão: cilindro em movimento
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Modos de emissão: cilindro em movimento
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Modos de emissão: cilindro em movimento
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Efeitos de interferência
Prof. Dr. Gustavo R S Assi
Efeitos de interferência
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Interação Fluido Estrutura
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